干細(xì)胞-成體干細(xì)胞..ppt

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1、成體干細(xì)胞Adultstemcells概　述成體干細(xì)胞分化的可塑性成體干細(xì)胞的體外培養(yǎng)和特性成體干細(xì)胞研究中的問題成體干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用概　述一、定義成體干細(xì)胞是指一群分布在成體組織中尚未分化的、具有自我更新、并負(fù)有構(gòu)建和補(bǔ)充某種組織的各種類型細(xì)胞潛能的干細(xì)胞,又稱組織特異性干細(xì)胞(Tissue-specificstemcell)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)干細(xì)胞一旦分化成熟，就不再分裂增殖了；成體干細(xì)胞的發(fā)育潛能是限能或少能的；成體干細(xì)胞只能分化為特定組織器官若干類型細(xì)胞。轉(zhuǎn)折點(diǎn)1997年初，英國科學(xué)家Wilmut等用體

2、外培養(yǎng)、高度分化的母羊乳腺細(xì)胞核移植入去核卵細(xì)胞，克隆出了“Dolly”。表明某些高度分化的體細(xì)胞核仍具有一套完整的遺傳信息，能指導(dǎo)胚胎發(fā)育成為一個(gè)完整的新個(gè)體。在特定的條件下，分化的體細(xì)胞仍具發(fā)育的全能性。與胚胎干細(xì)胞相比，成體干細(xì)胞具有許多優(yōu)勢：成體干細(xì)胞不存在組織相容性的問題，治療時(shí)可避免長期應(yīng)用免疫抑制劑對患者的傷害。胚胎干細(xì)胞能分化成各種細(xì)胞類型，但這種分化是“非定位性”的。目前，尚不能控制胚胎干細(xì)胞在特定的部位分化成相應(yīng)的細(xì)胞，容易導(dǎo)致畸胎瘤。成體干細(xì)胞也具有類胚胎干細(xì)胞的高度分化能力。二分化目前，

3、比較一致的看法是：成體干細(xì)胞是一種尚未終末分化的、處于干細(xì)胞/祖細(xì)胞或前體細(xì)胞狀態(tài)的成體細(xì)胞；正常生理?xiàng)l件下，傾向分化為所在特定組織的若干種細(xì)胞；外界條件誘導(dǎo)下，成體干細(xì)胞能超越該特定組織，分化成其他的功能細(xì)胞，補(bǔ)充參與損傷組織的修復(fù)等。三特征多能性廣泛性遷移性可調(diào)控性增生活躍組織（如黏膜、骨髓）不活躍組組織（如神經(jīng)脂肪、肺部）。體內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)分化的中介環(huán)節(jié)。Blau等將干細(xì)胞借助于循環(huán)穿梭于組織的特性成為“干細(xì)胞高速公路”。高度依賴于干細(xì)胞所處的三維空間結(jié)構(gòu)和多維的分化信號。微環(huán)境中的細(xì)胞因子、同種或異種細(xì)胞之間

4、的接觸、細(xì)胞外基質(zhì)成分等對成體細(xì)胞的分化方向與進(jìn)程起到重要的調(diào)控作用。成體干細(xì)胞分化的可塑性目前對于可塑性的機(jī)制有幾種假說:假說1成熟的組織內(nèi)的確存在由胚胎時(shí)殘留下來的多能干細(xì)胞。Verfaillie等證實(shí)在成體許多組織中余存著一種稀有數(shù)量的胚胎樣原始干細(xì)胞，表達(dá)胚胎干細(xì)胞的遺傳標(biāo)志，體外的培養(yǎng)條件也基本類似于胚胎干細(xì)胞。假說2可塑性是細(xì)胞融合的結(jié)果。20世紀(jì)初期，通過細(xì)胞融合產(chǎn)生雜合體而改變細(xì)胞命運(yùn)，例如將肌母細(xì)胞與纖維母細(xì)胞融合后，可在纖維母細(xì)胞內(nèi)觀察到肌蛋白表達(dá)；將鼠骨髓細(xì)胞或神經(jīng)細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞共同培養(yǎng)

5、后，骨髓細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生明顯的逆向分化，獲得胚胎干細(xì)胞特征；最近有研究人員將熱休克的小氣道上皮細(xì)胞與骨髓間質(zhì)干細(xì)胞共同培養(yǎng)，觀察到間質(zhì)干細(xì)胞與損傷的氣道細(xì)胞融合新生出氣道上皮，而且融合率大于1%，推測在體內(nèi)出現(xiàn)急性器官衰竭和組織壞死時(shí)有可能通過細(xì)胞融合完成組織修復(fù).假說3細(xì)胞由成熟狀態(tài)去分化為較原始狀態(tài)，隨后再分化為成熟的其他類型細(xì)胞，“克隆羊多利”明確顯示細(xì)胞的遺傳信息可以被再程序化，體細(xì)胞可以去分化成為多能干細(xì)胞.低等脊椎動(dòng)物的研究，顯示損傷部位可以出現(xiàn)與胚胎發(fā)育類似的未分化細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)，嶸螺的研究表明

6、其通過局部已分化終末細(xì)胞去分化完成修復(fù)功能.分化就是受精卵發(fā)育成成體的過程中，細(xì)胞完成結(jié)構(gòu)功能定向改變的過程，實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。去分化就是脫分化，分化細(xì)胞失去其特有結(jié)構(gòu)而變成具有未分化細(xì)胞特征的過程。在動(dòng)物中,去分化細(xì)胞具有胚胎間質(zhì)細(xì)胞的功能。在植物中,去分化細(xì)胞成為薄壁細(xì)胞,稱為愈傷組織(callus)。去分化往往隨之又發(fā)生再分化(redifferentiation)。1、骨髓干細(xì)胞2、神經(jīng)干細(xì)胞4、骨骼肌干細(xì)胞3、肝干細(xì)胞1、骨髓干細(xì)胞骨髓由不同類型多種細(xì)胞成分組成的組織，除了分化的血細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)

7、胞等，還存在兩類成體干細(xì)胞：一類是造血干細(xì)胞（hematopoieticstemcell,HSC）,能生成各種血細(xì)胞；另一類是間質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymalstemcell，MSC），能生成內(nèi)皮細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等。體外培養(yǎng)的骨髓細(xì)胞，HSC細(xì)胞呈懸浮集落生長，而MSC細(xì)胞則貼壁生長，通過換液很容易把兩者分開。間質(zhì)干細(xì)胞證明可分化為包括骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和肌肉細(xì)胞等，也能分化成內(nèi)皮細(xì)胞和內(nèi)胚層的肝細(xì)胞。當(dāng)MSC細(xì)胞移植入小劑量射線照射的宿主，則造血系統(tǒng)和胃腸道組織有所增多，表明MSC細(xì)胞在異

8、常環(huán)境中，細(xì)胞分化的可塑性增加。造血干細(xì)胞HSC移植至不同的體內(nèi)微環(huán)境，可分化為3個(gè)胚層的各種類型細(xì)胞，包括心肌、骨骼肌、血管內(nèi)皮系統(tǒng)、肝細(xì)胞、肺泡、食道、腸道、胃、膽管以及皮膚和神經(jīng)細(xì)胞等。HSC細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)血細(xì)胞系之間，即淋巴細(xì)胞系與髓性細(xì)胞系之間和系內(nèi)也存在分化方向的轉(zhuǎn)變。Hematopoiesis造血HematopoieticstemcellCommonlymphoi